PENGENDALIAN PERALATAN ELEKTRONIK RUMAH
TANGGA MENGGUNAKAN HANDPHONE ANDROID BERBASIS
MICROCONTROLLER ARDUINO
Nelson Barros
Universitas Narotama, Fakultas Ilmu Komputer, Program Studi Sistem Komputer
ABSTRAK
Aplikasi dari microcontroller yang digunakan sebagai pusat pengolah pada peralatan elektronika (electronic device) komersil, antara lain, Smart Phone yang berbasis android, Smart TV, Tablet Computer dan lain sebagainya. Salah satu dari aplikasi tersebut diatas yaitu, berupa smart phone yang berbasis android dapat digunakan sebagai pengendali suatu peralatan elektronik rumah tangga tanpa kabel dengan memanfaatkan fasilitas bluetooth yang sudah ada pada smart phone. Dalam penelitian ini dibuat sebuah alat kedali peralatan elektronik menyalakan dan memadamkan melalui sebuah HP yang menggunakan sistem operasi Android. Peralatan yang dibuat menggunakan HP Lenovo dengan bluetooth versi 3.0, Bluetooth shield Arduino, aduino microcontroller development board dan modul saklar elektronik kendali device. Hp Lenovo digunakan untuk mengendali led dengan cara mengirimkan data ke Bluetooth shield dan kemudian diolah oleh microcontroller arduino untuk mengendalikan nyala dan padam led. Hasil percobaan yang dilakukan peralatan berjalan dengan baik.
Kata kunci: Arduino, Pengendali On/Off Peralatan Elektronik, Tanpa Kabel, HP Android
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi sangatlah pesat baik dibidang hardware maupun software seiring dengan kemajuan teknologi digital yang dipadu dengan telekomunikasi telah membawa komputer memasuki masa-masa revolusinya. Di awal tahun 1970-an, teknologi PC atau Personal Computer mulai diperkenalkan sebagai alternatif pengganti minicomputer. Selain itu berkembang pula teknologi microprocessor dan microcontroller yang merupakan komponen mikroelektronika yang berfungsi sebaga pusat pengolah komputer. Adapun beberapa aplikasi dari microcontroller yang digunakan sebagai pusat pengolah pada peralatan elektronika komersil, antara lain, Smart Phone yang berbasis android, Smart TV, Tablet Computer dan lain sebagainya. Salah satu dari aplikasi tersebut diatas yaitu, berupa smart phone yang berbasis android dapat
digunakan sebagai pengendali suatu peralatan elektronik rumah tangga tanpa kabel dengan memanfaatkan fasilitas bluetooth yang sudah ada pada smart phone.
Dengan latar belakang tersebut diatas maka akan dubuatlah suatu peralatan smart phone yang dapat mengendalikan on dan off suatu peranlatan elektronik tanpa kabel melalui media Bluetooth yang memiliki antar muka dengan Miccrocontroller Development Board Arduino.
METODOLOGI
Metodologi penelitian dilakukan dengan tiga tahapan yaitu, pertama melakukan studi literatur, membuat rangkaian antarmuka driver relay dengan arduino dan antarmuka Bluetooth shield dengan arduino, kedua menghubungkan bluetooh shield dengan arduino board, membuat perangkat lunak pengendali
relay. Tahapan yang ketiga adalah melakukan pengujian dan melakukan analisa dari hasil pengujian tersebut. Diagram alir metodologi penelitian diperlihatkan pada Gambar 1. dan diagram blok sistem diperlihatkan pada Gambar 2.
Gambar 1. Diagram Alir Metodologi Penelitian
Gambar 2. Diagram Blok Sistem Prinsip kerja dari diagram blok diatas, yaitu pertama kali hand phone akan mengkoneksikan komunikasi antar 2 peralatan, jika sudah terdeteksi barulah data dikirimkan melalui Bluetooth, dimana data tersebut adalah data yang digunakan untuk mengendalikan peralatan elektronik rumah tangga yang terhubung dengan saklar elektronik pada arduino development board. Setelah data
dipancarkan maka data diterima oleh rankaian penerima berupa bluetooth shield yang terkoneksi dengan auduino board. Data tersebut akan diolah oleh arduino yang hasilnya kemudian untuk mengendalikan peralatan elektronik rumah tangga.
Tabel 1. Daftar Peralatan (device) yang akan dikendalikan
No.Device Nama Device
1 Kipas Angin 2 Lampu Kamar 3 Lampu Teras 4 AC 5 Pompa Air 6 Cadangan1 7 Cadangan1 8 Cadangan1
Prinsip kerja dari diagram blok diatas, yaitu pertama kali hand phone akan mengkoneksikan komunikasi antar 2 peralatan, jika sudah terdeteksi barulah data dikirimkan melalui Bluetooth, dimana data tersebut adalah data yang digunakan untuk mengendalikan peralatan elektronik rumah tangga yang terhubung dengan saklar elektronik pada arduino development board. Setelah data dipancarkan maka data diterima oleh rankaian penerima berupa bluetooth shield yang terkoneksi dengan auduino board. Data tersebut akan diolah oleh arduino yang hasilnya kemudian untuk mengendalikan peralatan elektronik rumah tangga.
Antarmuka Driver Relay
Rangkaian antarmuka driver relay diperlihatkan dalam Gambar 3. Rangkaian ini dihubungkan ke pin arduino board, yaitu mulai dari pin 4 sampai dengan pin 11.
Gambar 3. Rangkaian Driver Relay Mulai
Desain Rangkaian Interface
Relay dengan Arduino
Menghubungkan Bluetooth Shield dengan Board
Menginstalasi program untuk mobile phone
Menggabungkan rangkaian Bluetooth dan interface Relay ke
arduino board Pengujian Alat Penulisan Laporan Selesai Arduino Development Board Driver R e la y (S a k la r E le k tr o n ik ) Bluetooth Shield Device 1 Device 8
Rangkaian driver relay terdiri dari komponen optocoupler yang merupakan kopel optik yang digunakan sebagai penghubung antara relay dengan arduino board . Komponen ini digunakan juga sebagai proteksi/isolator bagi arduino board, karena bila terjadi kesalahan (timbul tegangan lebih yang tidak dinginkan) tidak akan merusakkan arduino board nya. Selain optocoupler rangkaian ini menggunakan transistor yaitu berfungsi sebagai saklar. Jadi pada saat pin arduino mengirimkan/ mengeluarkan data biner ‘1’ maka led yang terdapat didalam optocoupler akan menyala, sehingga akan memberikan bias cahaya pada komponen photo transistor sehingga antara kolektor dan emitor photo transistor akan jenuh (terhubung), dengan demikian akan memberikan bias tegangan pada basis transistor BD139 sehingga terjadi arus Ic (arus kolektor) yang mengalir melewati kumparan relay menuju ke emitor transistor terus ke ground. Pada saat kumparan relay dialiri arus Ic akan timbul medan magnit yang akan menggerakkan saklar relay sehingga terhubung ke sumber AC dan divais akan hidup/menyala (karena dialiri arus listrik). Sebalikanya pin arduino board menguluarkan data biner ‘0’ maka divais akan mati/padam.
Antarmuka Bluetooth Shield
Rangkaian antramuka Bluetooth dengan arduino dapat dilihat dalam Gambar 4. Data Bluetooth yang dipancarkan dari mobile phone akan diterima oleh Bluetooth shield yang telah dikoneksikan ke arduino board melalui komunikasi Serial TX dan RX. Untuk menguji rangkaian agar berjalan dengan baik dilakukan dengan program untuk membaca data Bluetooth yang dipancarkan dari mobile phone.
Gambar 4. Antarmuka Bluetooth Dengan Arduino Board Tabel 2. Data Bluetooth Lenovo
Mobile Phone No. Device Data Device Led On Data Divice Led Off 1 65 97 2 66 98 3 67 99 4 68 100 5 69 101 6 70 102 7 71 103 8 72 104
Data on (65 – 72) dan data off (97-104) adalah data yang dipancarkan dari bluetooth mobile phone.
Kendali Divais Via Bluetooth
Rangkaian keseluruhan kendali device (peralatan elektronik) melalui Bluetooth diperlihatkan dalam Gambar 5. Rangkaian ini dapat mengendalikan nyala dan padamnya peralatan elektronik rumah tangga serta dapat diprogram dengan waktu. Adapun diagram alir program yang digunakan mengendalikan peralatan tersebut yang tersimpan di chip arduino board dapat dilihat dalam Gambar 6.
Gambar 5. Rangkaian Kendali Device Via Bluetooth
Mulai
Inisialisasi Fungsi Pin Serial (TXD, RXD) & Pin
Output [4,5,6,7,8,9,10,11] Value = 65 Baca Data Bluetooth (Value) Selesai A A LED Nyala Value = 101 Value = 69 Value = 100 Value = 68 Value = 99 Value = 66 Value = 97 Value = 98 Value = 67 LED Nyala LED Nyala LED Padam LED Nyala LED Padam LED Padam LED Padam B LED Nyala LED Padam LED Padam LED Padam Value = 70 C C E B D Value = 103 Value = 71 Value = 102 LED Nyala LED Nyala LED Nyala LED Padam Value = 104 Value = 72 Koneksi Bluetooth ON D E Y T Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y T T T T T T T T Y Y Y Y Y T T T T T T T Y T
Gambar 6. Diagram Alir Kendali Device Via
Bluetooth
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengujian sistem dilakukan dengan menguji coba mengirimkan data dari mobile phone melalui Bluetooth ke arduino board yang sudah terkoneksi dengan device.
Pengujian Kendali Device Tanpa Timer
Hasil pengujian sistem dapat dilihat dalam Tabel 3. dan tampilan aplikasi bluetooth control pada mobile phone dapat dilihat dalam Gambar 7.
Tabel 3. Hasil Pengujian Sistem
No. Device Aksi Tekan Tombol pada Mobile Phone Tampilan Mobile Phone Kondisi Device
1 OFF OFF Padam 1 ON ON Nyala 2 OFF OFF Padam 2 ON ON Nyala 3 OFF OFF Padam 3 ON ON Nyala 4 OFF OFF Padam 4 ON ON Nyala 5 OFF OFF Padam 5 ON ON Nyala 6 OFF OFF Padam 6 ON ON Nyala
7 OFF OFF Padam 7 ON ON Nyala 8 OFF OFF Padam 8 ON ON Nyala
Gambar 7. Tampilan Pengujian Kendali Device TanpaTimer
Foto hasil pengujian untuk mengendalikan lampu ON/OFF lampu listrik yang dihubungkan pada device1 diperlihatkan pada gambar 8.
Gambar 8. Tampilan Pengujian Kendali Device TanpaTimer
Gambar 8. Tampilan Hasil Pengujian Kendali Device1 Tanpa Timer Untuk menyalakan Lampu
Pengujian Kendali Device denganTimer
Hasil pengujian sistem dapat dilihat dalam Tabel 4. dan tampilan aplikasi bluetooth control untuk timer pada mobile phone dapat dilihat dalam Gambar 8. Setting Timer ada delapan pilihan 6 pilihan, yaitu 1 menit, 15 menit, 30 menit, 1 jam, 2 jam dan 4 jam.
Tabel 4. Hasil Pengujian Programmable Timer
No. Device Setting Timer Kondisi Device Kondisi Timer Keterangan 1 15 menit ON ON Device akan menyala selama 15 menit kemudian padam 2 15 menit ON OFF Device akan menyala dan tidak terpengaruh oleh setting timmer 2 15 menit OFF ON Device akan padam selama 15 menit kemudian nyala
Untuk pengujian setting timer yang lainnya mempunyai hasil yang sama sesuai setting timer nya dan kondisi device.
Gambar 9. Tampilan Pengujian Kendali Device DenganTimer
DAFTAR PUSTAKA
A.William, Bluetooth Shield For Arduino,
http://arduino.cc/en/Main/Arduino BoardBT?from=Main.ArduinoBo ardBluetooth, diakses 4 januri 2014
Julien Bayle, C Programming for Arduino, Packt Publishing, 2013 Konstantine S., Bluetooth
Communication,
https://www.sparkfun.com/, diakses 10 januari 2014.
Michael M., Arduino Cookbook, 2ed,O’Reilly, 2012.
M. Schmidt, Arduino: A Quick-Start Guide, Pragmatic Programmers, LLC.,2011.
Michael R., Datasheet Atmel 8-bit
Microcontroller with
4/8/16/32Kbytes In-System
Programmable Flash.
www.atmel.com, Diakases 5 januari 2014.
Nigel P. Cook, Electronics a Complete Course, 2ed, 2004.
